武加成+陳賽狄+劉玉巧

摘要：選取安徽省鳳陽縣，利用ARCGIS技術(shù)分析了當(dāng)?shù)貙W(xué)校的空間布局結(jié)構(gòu)，在ARCGIS中創(chuàng)建學(xué)校、農(nóng)村等空間要素，采用空間緩沖區(qū)分析、泰森多邊形分析等相關(guān)空間分析方法，從地理空間的視角分析與評測學(xué)校的空間分布和教育資源的分布特征，進(jìn)而為鳳陽縣內(nèi)初級中學(xué)布局的重組和優(yōu)化提供參考。

關(guān)鍵詞：初級中學(xué)；布局；緩沖區(qū)；鳳陽縣

中圖分類號(hào)：K901

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-9944（2016）22-0125-05

1引言

隨著新型城鎮(zhèn)化步伐的加快，農(nóng)村的數(shù)量和規(guī)模在不斷縮小，農(nóng)村中小學(xué)布局是教育界面臨的一個(gè)重大而艱巨的任務(wù)。一方面要保證學(xué)校等教學(xué)資源的合理分布，同時(shí)也要加強(qiáng)全民義務(wù)教育的發(fā)展水平。以安徽省鳳陽縣初中為例，利用GIS分析農(nóng)村學(xué)校的空間布局規(guī)劃，為將來調(diào)整優(yōu)化教學(xué)布局提供依據(jù)和參考[1]。

鳳陽縣縣境東西長74.64km，南北寬49.6km，面積1949.5km2。位于安徽東北部。鳳陽縣常住人口中0～14歲人口為126868人，15～64歲人口為451949人，65歲以上為64108人。鳳陽縣有初級中學(xué)46所，行政村226個(gè)。

2研究方法

2.1屬性數(shù)據(jù)的獲取與整理

選取1∶80000的鳳陽縣行政區(qū)劃圖，參考第六次人口普查相關(guān)數(shù)據(jù)以及鳳陽縣教育局提供的鳳陽縣各初級中學(xué)師生數(shù)及相關(guān)數(shù)據(jù)，對其各個(gè)圖層進(jìn)行矢量化和數(shù)據(jù)屬性輸入，見圖1。

縱觀國內(nèi)相關(guān)學(xué)者的研究，影響初中布局的因素有很多，包括通學(xué)時(shí)間、學(xué)校服務(wù)質(zhì)量以及學(xué)生數(shù)量，其中通學(xué)時(shí)間受到距離、地形、交通條件等因素的制約；學(xué)校服務(wù)質(zhì)量收到老師數(shù)量、學(xué)校硬件設(shè)施等環(huán)境的影響；不同的國家和地區(qū)，受到社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平制約，其學(xué)校服務(wù)范圍也有很大的差異，我國通常分為容易達(dá)到（小于500m）、可接受范圍（500～2000m）、不可達(dá)到（大于2000m）。

2.2地理空間數(shù)據(jù)庫的建立

對鳳陽縣初級中學(xué)的分析中，建立ARCGIS數(shù)據(jù)庫，運(yùn)用GIS空間分析工具對初級中學(xué)布局進(jìn)行分析：錄入數(shù)據(jù)做成數(shù)據(jù)圖層，對初級中學(xué)做緩沖區(qū)分析，并與行政圖進(jìn)行疊加，進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析；使用網(wǎng)絡(luò)分析最短路徑與泰森多邊形分析行政村與初級中學(xué)的交通位置關(guān)系，統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)。研究過程主要分為數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析3個(gè)步驟。

3鳳陽縣中學(xué)教育資源供需現(xiàn)狀

鳳陽縣目前共有有44所初級中學(xué)，如圖2初級中學(xué)在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)分布的數(shù)量也各有不同。通過師資力量與學(xué)生數(shù)的比較可以了解區(qū)域內(nèi)教學(xué)資源的配置情況[2]。利用ARCGIS軟件的數(shù)據(jù)處理可以將數(shù)據(jù)以直觀的形態(tài)表現(xiàn)出來，便于數(shù)據(jù)分析和觀察對比。

圖3以柱狀圖和分層設(shè)色圖的形式表現(xiàn)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)內(nèi)學(xué)生數(shù)與教師數(shù)之比的差異，可以看出生師比最大的是棗港鎮(zhèn)和武店鎮(zhèn)，兩鎮(zhèn)的生師比都在20.91，師資力量最為緊缺；其次為小溪河鎮(zhèn)與劉府鎮(zhèn)，師生比也都達(dá)到了18.55；師生比值較小，則師資力量相對較為充裕，從圖3中可以看出，以黃灣鄉(xiāng)較為突出，生師比達(dá)到15.09，為該縣最低值，該鄉(xiāng)的師資力量最為充裕。

通過對圖4棗港鎮(zhèn)與武店鎮(zhèn)的百分比表明，而是學(xué)校規(guī)模與師資力量不足，需要加大對學(xué)校的投入。學(xué)校數(shù)大于人口數(shù)所占百分比的有劉府鎮(zhèn)、殷澗鎮(zhèn)、總鋪鎮(zhèn)；學(xué)校數(shù)目所占總數(shù)百分比小于人口所占該縣總數(shù)的百分比的有府城鎮(zhèn)、臨淮鎮(zhèn)、板橋鎮(zhèn)。兩圖可以看出，劉府鎮(zhèn)雖然學(xué)校數(shù)占該縣百分比大于人口數(shù)所占全縣百分比，但仍屬于生師比較大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，該鎮(zhèn)學(xué)校數(shù)目雖多，但學(xué)校建設(shè)不足，需要加大投入的結(jié)論；殷澗鎮(zhèn)與劉府鎮(zhèn)類似，雖然生師比較劉府鎮(zhèn)為低，但也屬于較大的一類，因而該鎮(zhèn)學(xué)校建設(shè)也需要加大投入；總鋪鎮(zhèn)初級中學(xué)教學(xué)資源較豐富，具有接納其他區(qū)域?qū)W生的能力。府城鎮(zhèn)、臨淮鎮(zhèn)、板橋鎮(zhèn)這些地區(qū)的生師比都較小，說明這些地區(qū)初級中學(xué)的規(guī)模較大，能夠滿足該地區(qū)教學(xué)需求。其余地區(qū)數(shù)據(jù)都較為均衡。

4鳳陽學(xué)校布局分析

4.1緩沖區(qū)分析

利用ARCGIS的緩沖分析功能計(jì)算得出初級中學(xué)與周邊行政村點(diǎn)的相關(guān)位置圖[3，4]，以5km距離范圍為最大吸引力值，每1000m為一等級，以學(xué)校位置為中心做5個(gè)等級的緩沖區(qū)，根據(jù)緩沖區(qū)對據(jù)各個(gè)行政村距離學(xué)校距離進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，能夠入學(xué)距離在1～2km范圍內(nèi)的行政村總數(shù)為126個(gè)，5km范圍內(nèi)的行政村有90個(gè)，入學(xué)距離在5km以外的有10個(gè)，如圖5所示。

可以看出鳳陽縣仍有少數(shù)區(qū)域未被緩沖區(qū)覆蓋，說明初級中學(xué)與居民點(diǎn)存在位置的不協(xié)調(diào)，且不協(xié)調(diào)區(qū)域多為縣城周邊距離較遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)相對落后的行政村，一定程度上限制了學(xué)校的規(guī)模和發(fā)展。最終導(dǎo)致越困難的地區(qū)上學(xué)教育越難，越發(fā)達(dá)地區(qū)教育越容易，從長遠(yuǎn)角度說是割裂社會(huì)，造成區(qū)域發(fā)展不平衡。這類局面迫切需要改變[5]。

4.2泰森多邊形分析

借助ARCGIS泰森多邊形功能分析方法[6～8]，對行政村與學(xué)校的關(guān)系做進(jìn)一步研究。以每個(gè)學(xué)校為中心，做最近直線距離的圖形劃分得到圖6。從圖6可以將所有行政村找到直線距離最短的學(xué)校，原有的不在任何周圍學(xué)校緩沖區(qū)內(nèi)的行政村也能夠找到直線距離最近的初級中學(xué)。如馬山村、江山村與板橋初中距離最近，二郎村則與大溪河中學(xué)最近。

4.3初級中學(xué)交通可達(dá)性差異

最簡單的計(jì)算相對可達(dá)性的方法就是距離模型，它是用來表達(dá)同一表面上兩個(gè)不同點(diǎn)或多點(diǎn)之間的距離，其計(jì)算公式如下：

Ai=∑jPj×Dj/∑jPj

其中，Ai為距離可達(dá)性，i為行政村的數(shù)量，Pj為初中人數(shù)，Dj為上學(xué)距離，此圖計(jì)算得到的每個(gè)村的可達(dá)性，結(jié)果見圖7。

初級中學(xué)的布局與當(dāng)?shù)亟煌l件的好壞密切相關(guān)，學(xué)校的交通條件好，學(xué)生得到的教育程度就越容易，學(xué)校的服務(wù)能力也會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大，相反就越困難。文章從縣域交通布局出發(fā)，利用ARCGIS相關(guān)分析方法，假設(shè)每條道路服務(wù)范圍為500m，顯示學(xué)校位置，通過做道路的緩沖區(qū)分析，得到圖8。

可以看出，大多數(shù)學(xué)校的布局都位于縣道的交點(diǎn)上，交通條件越是好的區(qū)域，學(xué)校的分布就越集中，同時(shí)也有一部分學(xué)校分布在相對偏僻、交通線路覆蓋少、交通性相對不便利的地方，其中以總鋪鎮(zhèn)，官塘鎮(zhèn)、西泉鎮(zhèn)為主，這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)中學(xué)雖然位于鄉(xiāng)鎮(zhèn)的中心，但由于交通不便，使得學(xué)校的功能發(fā)揮受到影響，也影響了教育對區(qū)域的帶動(dòng)作用。

4.4基于最近距離的初級中學(xué)服務(wù)區(qū)分析

在實(shí)際中，生源地的學(xué)生尋找學(xué)校一般按照就近原則，不考慮行政區(qū)劃，以學(xué)校為最近距離的行政村就是該校的最佳生源地[9]，學(xué)校的設(shè)置應(yīng)當(dāng)最低限度能夠滿足最佳生源地的學(xué)生教育需求。根據(jù)ARCGIS圖分析：通過最短路徑的路徑的分析，可以得到各個(gè)學(xué)校對應(yīng)的道路距離最短的行政村，將道路距離最近的行政村與學(xué)校分別連接起來得到圖9。

根據(jù)《滁州市第六次人口普查數(shù)據(jù)（年齡）》數(shù)據(jù)得到12～15歲的初級中學(xué)適齡人口占滁州市人口比重5.83%，以此為根據(jù)可以大致推導(dǎo)出各行政村適齡入學(xué)人口的數(shù)量，再與學(xué)校數(shù)據(jù)對比分析。

從圖10可以看出師資力量顯著不足的幾個(gè)學(xué)校有宮集中學(xué)、鄔崗中學(xué)、劉府鎮(zhèn)中學(xué)以及門臺(tái)中學(xué)、馬湖中學(xué)、花園湖中學(xué)。師資力量大大超出本地最近生源地的需求的有武店中學(xué)、劉府中學(xué)、大廟中學(xué)、總鋪中學(xué)、燃燈中學(xué)與李二莊中學(xué)。通過現(xiàn)有學(xué)生規(guī)模與適齡人口數(shù)的比較可以看出，京山中學(xué)、官溝中學(xué)、棗港中學(xué)、官塘中學(xué)潛在服務(wù)生源遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于現(xiàn)有學(xué)生數(shù)，需要擴(kuò)大規(guī)模。急需不能滿足本地最近生源地基本教育需求的學(xué)校需要重新調(diào)整布局或者加大投入；教學(xué)能力資源超出最近生源地需求的學(xué)校則需要擴(kuò)大招生范圍，更好的利用學(xué)校的資源。

5鳳陽縣初級中學(xué)布局優(yōu)化

5.1優(yōu)化布局結(jié)構(gòu)

鄉(xiāng)鎮(zhèn)中學(xué)很大程度上受到師資力量不足的困擾，由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)生活條件相對城市較差，經(jīng)濟(jì)條件難以吸引青年教師，而其卻承擔(dān)著絕大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)人口的教育工作，為保證師資力量能夠滿足教育需要并進(jìn)一步達(dá)成教育公平就需要政府在鄉(xiāng)鎮(zhèn)中學(xué)的資金投入和教師待遇方面有所投入，改善鄉(xiāng)鎮(zhèn)中學(xué)不利的狀況。

5.2優(yōu)化實(shí)施對策

應(yīng)當(dāng)適當(dāng)打破這一行政區(qū)劃的界限（圖11），重新調(diào)整整體的布局。從單個(gè)學(xué)校角度分析，根據(jù)交通分析的結(jié)果，鳳陽三中一類位于縣城市區(qū)的學(xué)校交通便利，規(guī)模較大，這一類的學(xué)校也可以開放招生范圍，而農(nóng)村中學(xué)中如總鋪中學(xué)和劉府中學(xué)，周邊主要干道較多，交通便利，同時(shí)學(xué)校教師數(shù)與以學(xué)校為最近距離的行政村初中生人口的比值也較大，師資力量有富余且交通便利，應(yīng)當(dāng)擴(kuò)大學(xué)區(qū)范圍，合理利用資源，同時(shí)緩解類似于門臺(tái)中學(xué)、馬湖中學(xué)、花園湖中學(xué)這一類學(xué)校暫時(shí)不能滿足周邊人口就學(xué)需求的壓力[10]。

5.3改善地區(qū)教學(xué)環(huán)境

類似花園湖中學(xué)周邊需要服務(wù)的人口較多，交通又不發(fā)達(dá)的，可以向周邊初級中學(xué)分撒寄宿制的學(xué)生。對于住校工作需要政府加大鄉(xiāng)鎮(zhèn)教育設(shè)施的建設(shè)，另一方面也需要監(jiān)督管理好學(xué)校對住校生的管理工作。一些學(xué)校由于長期遭到忽視，出現(xiàn)了危房等情況，而學(xué)校整體師資力量也不足，需要政府在教育資源分配時(shí)進(jìn)行通盤考慮，向一些困難學(xué)校傾斜，縣內(nèi)學(xué)校歷史悠久，規(guī)模較大且交通便利，其生師比值較低，應(yīng)當(dāng)向全縣招收學(xué)生，以緩解規(guī)模與能力不足的地方中學(xué)的壓力。從大范圍來看還需要政府加強(qiáng)對交通等基礎(chǔ)建設(shè)的投入[11]。

6結(jié)語

從鳳陽縣的初級中學(xué)布局問題入手，使用ARCGIS的緩沖區(qū)、網(wǎng)絡(luò)分析功能以及泰森多邊形等對收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行直觀分析，從學(xué)校角度分析了鳳陽縣的各初級中學(xué)的生源的供需狀況和交通條件，提出了對各學(xué)校規(guī)模建設(shè)以及學(xué)校新設(shè)與合并的建議。以行政單位角度分析了以行政區(qū)劃為基礎(chǔ)的學(xué)區(qū)劃分與實(shí)際教育資源供需的矛盾，對學(xué)區(qū)的重新劃分做出建議。為鳳陽縣初級中學(xué)的布局提供參考。

同時(shí)本文也存在許多不足，數(shù)據(jù)采用的是2014年的相關(guān)教育研究數(shù)據(jù)，再者人員的流動(dòng)性以及城鎮(zhèn)化的發(fā)展，也會(huì)實(shí)際初級中學(xué)的優(yōu)化帶來很多問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]孔云峰，李小建，張雪峰.農(nóng)村中小學(xué)布局調(diào)整之空間可達(dá)性分析：以河南省鞏義市初級中學(xué)為例[J].遙感學(xué)報(bào)，2008（5）：800～810.

[2]劉杜，夏慧君.基于GIS的中小學(xué)服務(wù)半徑分析[J].城市建設(shè)理論研究，2012（14）.

[3]張霄兵.基于GIS的中小學(xué)布局選址規(guī)劃研究[D].上海：同濟(jì)大學(xué)，2008.

[4]張智涵，劉靖庭，王樸，等.基于GIS空間分析技術(shù)的北京市海淀區(qū)高中學(xué)?？臻g布局均衡研究[J].地理教學(xué)，2012（12）.

[5]張忠福.農(nóng)村中小學(xué)布局調(diào)整的工作重點(diǎn)[J].教學(xué)與管理，2005（9）：9～12.

[6]吉云松.地理信息系統(tǒng)技術(shù)在中小學(xué)布局調(diào)整中的作用[J].地理空間信息，2006，4（6）：61～63.

[7]李明，呂翠華，張東明.GIS支持下的昆明中小學(xué)分布及其影響因素研究[J].價(jià)值工程，2011（28）.

[8]胡明星.基于GIS的可達(dá)性和空間自相關(guān)分析在江陰綠地系統(tǒng)規(guī)劃中的應(yīng)用[J].中國園林，2010（9）.

[9]鄒芳.GIS信息系統(tǒng)用于初級中學(xué)布局規(guī)劃量化的探討：以武昌區(qū)為例[J].中外建筑，2009（11）.

[10]Anon.AnselinLLocalindicatorsofspatialassociation[J].LISA·GeographicalAnalysis，1995，27（2）：93～115.

[11]ToblerWA.AcomputermoviesimulatingurbangrowthintheDetroitregion[J].EconomicGeography，1970，46（2）：234～240.